一种新型马氏体不锈钢耐磨涂层性能研究

研制了一种提高零件表面耐磨性能的新型马氏体不锈钢电弧喷涂丝材,并通过高速电弧喷涂设备在Q235低碳钢板表面制备耐磨涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪和磨损试验机等设备研究了涂层的组织结构、结合强度、硬度及耐磨损性能,并分析其耐磨机理。研究结果表明,添加适量的V、Nb和稀土元素,可以促进碳化物硬质相颗粒的形成,有效地改善马氏体不锈钢涂层性能。试验所制备的涂层成形良好,组织均匀且结构致密,涂层结合强度达34.61MPa,涂层显微硬度值达538HV0.1(高于4Cr13涂层),耐磨性约为4Cr13涂层的1.70倍。     

X52MS管线钢氢致开裂行为研究

为了研究X52MS管线钢氢致开裂问题，通过金相组织和裂纹形貌观察、扫描电镜和能谱分析以及显微硬度分析，围绕钢板中扩散氢含量、显微组织和MnS夹杂物三个主要因素对HIC的影响进行了探讨。结果显示，X52MS管线钢自身的扩散氢含量相对较低，不足以引起氢致开裂；影响X52MS管线钢HIC行为的主要影响因素为显微组织状态，其中马氏体是氢致开裂最敏感的组织。通过对加硫钢46MnVS6在不同热处理状态下的HIC试验对比，发现淬火态试样显微组织中未回火马氏体更易于引起HIC，调质态试样显微组织中回火索氏体组织具备抗HIC能力。     

马氏体不锈钢HFW管线管的开发

研究开发了一种具有良好可焊性和抗湿CO2腐蚀的马氏体不锈钢合金及HFW焊管。通过合金成分优化设计、金相组织观察、力学性能试验、钢管外观尺寸及防腐性能试验,所开发的钢管外观尺寸、母材和焊缝的力学性能及金相组织等满足设计目标要求,与传统马氏体不锈钢管相比,具有更精确的外观尺寸。试验结果表明,新型可焊接马氏体不锈钢可以生产薄壁高精度管线管,可以用气体保护技术进行HFW焊接;HFW钢管不需焊前预热和焊后热处理,管体及焊缝所有性能满足油气井湿CO2腐蚀的服役环境。     

乙烯装置氢-甲烷分离器上封头开裂泄漏原因分析

某石化公司乙烯装置1号氢-甲烷分离器D30304上封头保温圈支撑板上方母材发生纵向开裂,被迫切出装置临时停工检修。通过现场裂纹宏观观察、渗透检测、硬度检测、铁素体检测、金相组织分析、断口分析及能谱分析,对其亚稳态奥氏体不锈钢上封头开裂原因进行分析,结果表明:奥氏体不锈钢封头冷加工成型过程中产生形变马氏体,低温临氢工况促使大量马氏体组织形成,在应力作用下导致封头不锈钢产生氢致开裂。提出以下建议:根据使用的工况确定合适的加工工艺;对于低温临氢环境下使用的冷冲压成型的奥氏体不锈钢设备,必须进行固溶化处理。     

文昌10-3气田超临界CO_2腐蚀与油套管防腐选材研究

在模拟文昌10-3气田超临界CO_2腐蚀环境下,采用高温高压反应釜研究了碳钢、普通马氏体不锈钢和超级马氏体不锈钢的腐蚀行为,借助扫描电子显微镜分析了以上材质的抗点蚀特性。结果表明:在超临界CO_2腐蚀环境中,碳钢无法满足要求;在连续的CO_2相中,普通马氏体不锈钢VM13Cr会发生点蚀;在连续的水相中,超级马氏体不锈钢HP2-13Cr表现出了较好的耐点蚀性能。同时,为文昌10-3气田井下管柱设计了防腐材质。     

回火温度对马氏体不锈钢1Cr13焊接接头耐腐蚀性能的影响

利用化学浸泡腐蚀试验以及扫描电镜、能谱及失重法等分析方法,研究了在35℃恒温条件下不同焊后热处理的马氏体不锈钢1Cr13焊接接头在10%HCl和10%H2SO4两种腐蚀介质下的耐腐蚀性能。结果表明,随着回火温度的降低,马氏体不锈钢1Cr13焊缝和热影响区的组织变得粗大,不均匀,导致焊接接头的耐腐蚀性能降低;马氏体不锈钢1Cr13焊接接头对Cl-耐腐蚀性好,对SO42-耐腐蚀性差;在10%HCl中,腐蚀产物主要为Fe和Cr的氧化物和氯化物。在10%H2SO4腐蚀介质中,腐蚀产物主要为Fe和Cr的氧化物和硫化物。     

不锈钢拉伸变形量与马氏体转变的关系

在室温条件下对S30408和S30403两种牌号的奥氏体不锈钢试样进行拉伸试验并测定马氏体相变量。结果表明,随着拉伸变形量的增加,均诱发产生了形变马氏体,且形变诱发产生的马氏体质量分数随着变形量的增加迅速增加,并在拉断前逐渐趋于饱和。不锈钢中常见的合金元素均使马氏体转变开始温度(Ms)点降低,以碳的影响最为明显。马氏体的形成使形变强化指数不断提高,从而抑制裂纹的形成和扩展,使不锈钢在未发生明显裂纹或缩颈现象的情况下突然断裂。     

不锈钢的耐蚀性能

介绍了不锈钢的成分、命名,列举了多种不锈钢之间的差异,讨论了不锈钢的腐蚀性能,并介绍了一些常用不锈钢合金系列,如奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢以及双相不锈钢等。     

奥氏体不锈钢冷旋压封头的磁性成因分析

奥氏体不锈钢封头旋压成型后,部分奥氏体组织因冷变形转化为马氏体,与材料中残留的部分α组织共同导致封头呈磁性,采用热处理等方法可以消除磁性。对于非磁性条件要求严格的场合,可选用Ni含量较高的不锈钢,如0Cr25Ni20,0Cr23Ni13或310,316等。     

316L/X65双金属复合管管端根焊工艺研究

316L不锈钢/X65双金属复合管在衬管管端钨极氩弧焊根焊时,采用不添加焊丝自熔焊和添加镍基合金焊丝两种焊接工艺,试验对比发现,不添加焊丝自熔焊后,管端自熔区域硬度较高,超过相应的技术要求;而添加镍基合金焊丝后,管端焊区硬度正常。对焊区化学成分、维氏硬度、显微组织及微区成分进行了分析。结果表明,采用不添加焊丝自熔焊,自熔区的Fe含量偏高,Cr,Ni和Mo含量偏低,冷却后形成的马氏体组织是导致自熔区硬度偏高的主要原因;采用镍基合金Inconel625焊丝进行钨极氩弧根焊后,焊区以焊丝成分为主,显微组织为奥氏体与铁素体,使该区域硬度降低到相应的技术要求。     

超级15Cr马氏体不锈钢超深超高压高温油气井中的腐蚀行为研究

通过模拟油田超深超高压高温油气井腐蚀环境,研究超级15Cr马氏体不锈钢管材抗均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂（SCC）及酸化液腐蚀的性能。研究结果表明：随着井深的增加,超级15Cr马氏体不锈钢的均匀腐蚀速率逐渐增大,且气相的均匀腐蚀速率要大于液相的腐蚀速率,但不论在液相还是在气相腐蚀条件下,均匀腐蚀速率均远小于0.1 mm/a;由于超级15Cr马氏体不锈钢有较高的Mo、Ni含量,在模拟腐蚀环境中未出现明显点蚀现象,具有良好的抗SCC性能;循环酸化腐蚀试验后试样管体和接箍部分没有出现点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀迹象。通过经济性分析并综合考虑其抗腐蚀性能及油气井的经济性寿命,超级15Cr马氏体不锈钢可以作为超深超高压高温油气井油管材料使用。     

制氢装置中变气管道异径管开裂原因分析

文章通过对制氢装置中变气管道使用的操作条件、工艺介质进行分析;对异径管道裂纹进行宏观观察、渗透检测;对管道母材进行了硬度测试、金相观察、化学成分分析;对裂纹断口进行宏观、微观检查。发现管道上裂纹由内壁起源,呈弧形向外壁扩展,断口平齐未见明显的塑性变形和腐蚀结垢特征,且裂纹几乎穿透整个壁厚;管道小头端母材中有大量的滑移线,显微组织为奥氏体加形变诱导马氏体组织,具有典型的冷作硬化特征,还有少量孪晶;管道母材硬度值不符合奥氏体不锈钢硬度值不大于190 HB的规定,且管道大头、小头端外壁硬度差别较大。由此得出异径管道成型后未进行最终固溶处理是导致开裂的最根本原因,并对此类不锈钢管件在使用中如何防止开裂提出了相应的防护措施。     

耐硫酸不锈钢的组织与性能研究

采用多种显微分析手段和腐蚀试验方法对耐硫酸不锈钢的金相组织和腐蚀行为进行研究。研究结果表明，耐硫酸不锈钢经1150℃水冷固溶处理后，具有优良的抗均匀腐蚀、晶间腐蚀、点蚀和电化学腐蚀性能。此外，这种新型不锈钢还具有较好的机械性能与铸造性能。     

不锈钢的发展及其在石油化工工业中的应用(2)

7 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是为了克服马氏体不锈钢的耐蚀性能差和铁素体不锈钢脆性过大的缺点发展起来的.其典型代表合金的基本成分为18%Cr、8%Ni,通常称为18—8型不锈钢.该系列钢的耐蚀性、塑性、韧性、加工成型     

制氢装置造气区不锈钢管件开裂原因分析

针对制氢装置造气区00Cr19Ni10不锈钢管件的外表面开裂现象,采用宏观形貌分析、化学成分分析、拉伸试验、金相显微组织分析、断口分析以及EDS能谱成分分析等方法,对不锈钢管件裂纹产生原因进行了分析。从介质、材料和应力3个因素进行了不锈钢管件开裂机理分析,认为不锈钢管件开裂系氯离子应力腐蚀引起。对今后制氢装置造气区不锈钢管线的安全运行提出了建议。     

2Cr13不锈钢表面激光熔覆Ni合金层的研究

通过扫描电镜、Ｘ射线衍射仪、Ｘ光能谱仪、显微硬度计研究了２Ｃｒ１３不锈钢表面激光熔覆Ｎｉ合金层的组织,并分析热处理对Ｎｉ合金层组织和显微硬度的影响。结果表明：Ｎｉ合金层由下至上可分为平面晶区,胞状晶区及枝晶区。激光熔覆Ｎｉ合金层后熔覆层的显微硬度由２３０ＨＶ提高到５００－７００ＨＶ,热处理后Ｎｉ合金层的组织较热处理前细化,其显微硬度高达８５０－１１２０ＨＶ。     

TC4钛合金激光焊接接头组织及耐蚀性研究

采用光纤激光器对4 mm TC4板材进行对接试验,研究了焊接接头各个区域的组织特点、硬度变化及耐蚀性差异,探究显微组织对硬度及耐蚀性的影响。研究表明,焊接接头焊缝截面形貌为T形,存在少量气孔。焊缝存在粗大的原β柱状晶,晶内组织为细小的马氏体α′相;熔合线附近观察到贯穿热影响区和焊缝的原β柱状晶;热影响区组织为等轴晶,晶内组织为马氏体α′相、少量原始α相和原始β相。焊接接头的显微硬度从母材到焊缝呈现逐渐增加的趋势,至焊缝中心达到最高,约为母材的1.78倍。焊缝显微硬度也存在差异,从焊缝顶端至焊缝底端呈现不断下降的趋势。电化学测试结果表明,焊缝的Rct值分别是母材和热影响区的4.32倍和2.58倍,且具有最高的自腐蚀电位和最小的电流密度,表征为最优耐蚀性。     

工艺参数对X100热煨弯管组织和性能的影响

采用热模拟试验、力学性能测试技术及显微分析方法研究了加热温度和冷却方式对X100热煨弯管组织和性能的影响规律。结果表明:在880℃的加热温度和10%NaCl溶液冷却工艺参数下,试验钢的显微组织为针状铁素体+少量板条马氏体,因而可使试验钢获得较好的强韧性配合。随着加热温度的升高,试验钢的强韧性呈下降趋势。10%NaCl溶液冷却工艺下有较好的强韧性,空冷方式下的强韧性达不到相应钢级的技术要求,这主要是由于显微组织中多边形铁素体及珠光体的出现所致。     

20/IN625复合管焊缝扩散层组织及元素分析

为了研究双金属复合板焊接接头组织、元素扩散情况及其对力学性能的影响,采用两种焊接方案对20/IN625双金属复合管进行了焊接试验。采用光学显微镜和扫描电子显微镜对焊缝扩散层显微组织及合金元素分布进行了分析,并且采用显微硬度计测定了扩散层附近的硬度分布。研究结果表明,基层焊缝组织主要为针状铁素体,不锈钢层和过渡层焊缝组织为奥氏体和少量铁素体。增加过渡层焊道可以减少不锈钢焊道Cr、Ni、Mo合金元素的稀释量,使扩散层界面变模糊,并降低扩散层处的硬度。两种焊接方案中焊缝扩散层处的硬度均高于其两侧焊缝硬度。     

316L不锈钢钨极氩弧焊焊接接头耐点蚀试验

根据316L不锈钢的特点,开发了一种钨极氩孤焊背部免充气保护焊接工艺.对焊接接头进行了显微组织分析、点蚀试验和各区的电极电位分析.结果表明:316L焊接接头HAZ的显微组织靠母材一侧为粗大的奥氏体晶粒,靠焊缝一侧为奥氏体基体上分布着铁素体;根部焊缝的显微组织为奥氏体基体上分布着铁素体.经过72 h的点蚀试验后,上表面的...